上海中廣通環保科技有限公司
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商業綜合體的發展與日俱增，其配套的空調機組、熱泵機組等設備的需求也如火如荼。尤其在炎炎夏日，此類裝置在商業綜合體的設備中必不可少，同時，其產生的噪聲擾民事件顯著增多，已成為城市中一類帶有普遍性的固定源噪聲污染問題。熱泵機組作為商業綜合體運用廣泛的設備之一，由于其具有節能、環保及冷暖聯供等特點，常被用于解決通風空調中的制冷、制熱問題，尤其是空氣源（風冷）熱泵機組，采用空氣冷卻與換熱，安裝迅速、方便。
對于環保要求越來越嚴格的今天，熱泵機組內部包含多臺半（全）封閉式壓縮機和多回路設計，其運行時產生的噪聲顯然是商業綜合體設備噪聲的一個主要噪聲源。因此，了解單臺或多臺熱泵機組的噪聲傳播特性，學習熱泵機組群噪聲控制的方法，具有一定的現實意義。
一
熱泵機組噪聲分析
熱泵機組的主要噪聲由底部壓縮機噪聲、頂部軸流排風機噪聲及輸送冷熱水的循環泵（管道泵）噪聲組成。
1、底部壓縮機噪聲
壓縮機噪聲來源比較復雜，歸納起來，主要來自三大類：機械噪聲、氣動噪聲和電磁噪聲。
（1）機械噪聲：壓縮機的機械性噪聲，一般包括構件的撞擊、摩擦、活塞的振動、氣閥的沖擊噪聲等，這些噪聲帶有隨機性，呈寬頻帶特性。
（2）氣動噪聲：在壓縮機中，由于間歇地吸氣、排氣，產生壓力波動，激起閥片和管路振動，從而產生噪聲。壓縮機的氣動噪聲一般以進氣噪聲為主。此外，壓縮機機體的振動激起殼體中的制冷劑氣體共振，也會產生噪聲。
（3）電磁噪聲：電機的電磁力作用在定、轉子的氣隙中會產生旋轉力波和脈動力波，使定子產生振動而輻射噪聲。
壓縮機噪聲源中氣動噪聲最強，其次為機械性噪聲和電磁噪聲。
2、頂部軸流排風機噪聲
（1）軸流排風機的噪聲值高，頻帶寬，頻譜主要呈中低頻特性，噪聲值為排風口處較大。軸流排風機噪聲一般由空氣動力性噪聲（旋轉噪聲、渦流噪聲）、機械噪聲、電機噪聲組成；
（2）空氣動力性噪聲由旋轉噪聲，即排氣噪聲和渦流噪聲組成。當風機在一定壓力條件下運轉時，葉片周期性的打擊空氣質點，引起空氣的壓力脈動，形成周期性的旋轉噪聲。旋轉噪聲的基頻就是葉片每秒打擊空氣質點的次數，它與風機葉輪轉速、葉片數、風機流量、排氣壓力等因素有關，其噪聲頻譜呈中低頻特性；
（3）當風機在一定壓力條件下運轉時，葉輪表面會形成大量的氣體渦流，這些氣體在葉輪界面上分離時，即形成了渦流噪聲。渦流噪聲的頻率取決于風機葉片的形狀以及葉片和氣體的相對速度。渦流噪聲是連續譜，呈中、高頻特性；
（4）風機的機械噪聲主要是齒輪軸承及傳動所產生的沖擊噪聲和摩擦噪聲，排氣管、進氣管、調壓閥、機殼等振動引起的噪聲。另外還有驅動電機的電磁聲、轉子摩擦聲和冷卻風扇的風噪聲等。
二
熱泵機組噪聲對周圍環境影響
■ 熱泵機組品牌多樣但型號類似，無論何種型號的設備產生的噪聲頻譜特性均呈中低頻，主要范圍是63H至500Hz，聲壓級均在80dB以上。如表2-1列舉某品牌熱泵機組中不同型號的機組展現的頻譜特性。低頻聲在空氣中隨距離增大衰減很慢，影響范圍廣，比較難消除；
■ 大型熱泵機組的噪聲是開放性的，噪聲主要從熱泵機組的兩側和頂部向外輻射，故形成了一個很大的面聲源，衰減很慢，在熱泵機組兩側的3m范圍內基本上無衰減，在熱泵機組長度以內距離衰減率為3dB；
■ 為方便散熱，熱泵機組底部通常架空安裝，且不設全封閉底盤，只有鋼結構框架，壓縮機都支承在框架上。因此，部分噪聲也從底部向外傳播；
■ 熱泵機組多應用于商業綜合體等娛樂或商住建筑，晝夜聲壓級差別不大，較穩定。白天由于背景噪聲聲級高，噪聲不明顯，但到了晚上，尤其是夜深人靜的時候，就會凸顯出嗡嗡、隆隆的機器噪音。多數地區都超出了城市區域環境噪聲標準的規定，給周邊居民生活和生理上造成很大的影響；
■ 熱泵機組在安裝時，若未采取隔振措施或隔振措施不當，將使建筑結構振動，并產生很大的低頻聲。這種噪聲一般總給人以一種不愉快的感覺，除了極可能引起情緒上的恐懼與憤怒外，甚至還可能使人感到惡心與嚴重的不適。
三
熱泵機組降噪考量點
對于已選定的熱泵機組設備，噪聲控制主要通過吸聲、隔聲、消聲、阻尼隔振等手段，效果的好壞決定于設計是否合理。
首先，在采取控制措施時，隔聲裝置要考慮較大的進風排風面積，而較大的進排風通流面積又與需要的消聲隔聲量是一對矛盾體。同時，熱泵機組的排風扇余壓較小，進風排風消聲裝置的空氣阻力要<50Pa，一旦超過熱泵機組的余壓范圍，熱泵機組的通風散熱量就達不到要求，會影響熱泵機組正常運行。因此，要合理估算隔聲構件的通風散熱量和換氣次數。
其次，熱泵機組壓縮機安裝于箱體下部型鋼支架上，其噪聲通過進氣口傳出，進氣口處通常設有進氣護罩板。有的壓縮機進氣腔內有一定空間，可以局部設置隔聲吸聲裝置；但有的內部沒有空間，就要考慮在進氣口處如何抑制噪聲。不管是加裝消聲百葉還是消聲通道，都要既降低壓縮機噪聲，又保證足夠的進風量。
最后，熱泵機組的體積都比較大，噪聲輻射面大，中低頻聲豐富。因此，需要因地制宜地設置多種形式的隔聲構件，如隔聲屏、隔聲罩、消聲百葉等。多數熱泵機組都被設置在屋面上，而屋面容許荷載又有限，同時還要考慮風荷載的因素。因此，既要采用質輕、隔聲量高的材料，又要保證構件結構上的堅固和穩定。此外，位于頂樓屋面的熱泵機組，隔聲構件在造型、顏色、外觀質感等方面應避免凌亂，要與周圍環境相協調。
四
噪聲控制措施
熱泵機組的噪聲治理，主要是采用消聲、隔聲的方式對頂部軸流排風機、底部壓縮機、循環泵（管道泵）等聲源點進行噪聲控制，以下介紹兩種常見的綜合降噪措施：
1、熱泵機組局部消聲裝置
把熱泵機組進風和排風部位隔離成兩個相對封閉的進、排風空間，分別進行消聲處理：
（1）一般在出風口處加裝阻性或抗性或阻抗復合式消聲器，可在消聲器上加裝導風裝置（導流尖），來加強氣流的流通。
（2）在進風口處加裝進風消聲器或消聲百葉。這種降噪措施適用于施工場地比較狹促，但又必須滿足熱泵機組降噪且正常維修需求的工程。由于這種局部加裝的消聲裝置，降噪效果不夠顯著，通常還可以在噪聲源和受噪聲影響區域之間設置復合吸隔聲屏障，進一步控制低頻噪聲的空氣傳播。
2、熱泵機組全封閉式隔聲消聲裝置
將熱泵機組封閉在輕鋼結構制成的隔聲裝置（隔聲罩）內，以輕鋼作為隔聲裝置的支撐骨架，成品隔聲板材或金屬復合隔聲板材做圍護結構，內表面敷設多孔或纖維狀吸聲材料，四周設置通風消聲窗或隔聲門，頂部設置排風消聲裝置。
排風消聲裝置安裝在隔聲裝置的支撐骨架上，熱泵機組不承重，在進風口處仍需加裝進風消聲器或消聲百葉，加裝進風消聲器和出風消聲器，需充分考慮設備所需的進風排風量。
這種降噪措施的降噪效果非常顯著，可以把熱泵機組的A聲級噪聲降低20dB左右，并且便于檢修維修，適用于降噪要求較高、施工場地不受限制的場所。
以上兩種降噪裝置均為有效降噪且常見的措施，熱泵機組噪聲控制的關鍵是處理好隔聲、消聲與散熱的問題。治理熱泵機組噪聲應根據所處環境，采取相應的技術措施，既能較好的解決熱泵機組通風散熱、進風排風問題，又能達到較高的降噪量。
五
總 結
當噪聲源以空氣傳播為主時，按照降噪措施的不同形式，大體可以歸納出以下幾類措施：
1、治理目標＜10dB(A)時，多會用到消聲器、聲屏障；
2、10dB(A)＜治理目標＜20dB(A)時，需要采用出風消聲器、進風消聲器、聲屏障等措施；
3、治理目標＞20dB(A)以上時，就需要隔聲、消聲、隔振或浮動地臺等多種治理手段綜合治理了。
綜上，根據熱泵機組噪聲源的頻譜特性，及治理其噪聲的技術要點，應有針對性地設計降噪措施。在具體工程實踐當中，還要綜合考慮熱泵機組噪聲源的形狀尺寸、噪聲控制標準、 周圍環境情況、施工場地大小、設備操作要求、投資費用多少等因素，方能設計出更合理、效果更好的降噪措施。
